[發(fā)明專利]一種在Bayer數(shù)據(jù)域?qū)崿F(xiàn)HDR的圖像處理的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810851971.5
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN109345464A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉穎聰;徐洪;徐琳
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市艾為智能有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

1.一種在Bayer數(shù)據(jù)域?qū)崿F(xiàn)HDR的圖像處理的系統(tǒng)，其特征在于，包括：HDR Sensor單元，IO接口單元A、IO接口單元和B、FIFO單元和HDR處理單元；

HDR Sensor單元，用于生成至少兩種曝光量的Bayer格式數(shù)據(jù)；

IO接口單元A，用于與HDR Sensor單元對接，將Sensor產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)；

FIFO單元，用于緩存HDR Sensor產(chǎn)生的Bayer格式像素數(shù)據(jù)；

HDR處理單元，用于對Bayer數(shù)據(jù)進行HDR合成、色調(diào)映射、位寬壓縮操作，最終生成高動態(tài)Bayer數(shù)據(jù)；

IO接口單元B，用于對外輸出，將HDR處理單元生成的高動態(tài)Bayer數(shù)據(jù)輸出到外部，是一個不具備HDR功能的ISP芯片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在Bayer數(shù)據(jù)域?qū)崿F(xiàn)HDR的圖像處理的系統(tǒng)，其特征在于，所述IO接口單元A、IO接口單元和B、FIFO單元、HDR處理單元以一個可編程處理器芯片的形式實現(xiàn)。

3.一種如權(quán)利要求1-2任一所述的在Bayer數(shù)據(jù)域?qū)崿F(xiàn)HDR的圖像處理的方法，其特征在于，包括如下步驟：

以行為單位獲取HDR Sensor產(chǎn)生的位寬為10比特或12比特的低位寬圖像數(shù)據(jù)；

按照預(yù)定格式對所述低位寬圖像數(shù)據(jù)進行分離，從一行低位寬數(shù)據(jù)中分離出兩行低位寬數(shù)據(jù)，分別對應(yīng)長、短兩種曝光量下產(chǎn)生的像素值；

按照一定的算法從長曝光像素中提取亮度分量；

利用所述亮度分量Y_L，以及從系統(tǒng)配置中獲取的一組參數(shù)，計算每個目標像素的融合權(quán)重因子；

根據(jù)所述融合權(quán)重因子，以及從系統(tǒng)配置中獲取的一組參數(shù)，計算每個目標像素的融合值；

按照一定的算法對融合圖像進行局部色調(diào)變換處理，得到高位寬、高動態(tài)范圍的局部色調(diào)變換圖像；

對所述局部色調(diào)變換圖像進行位寬壓縮處理，得到最終的輸出圖像。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種在Bayer數(shù)據(jù)域?qū)崿F(xiàn)HDR的圖像處理的方法，其特征在于，所述從長曝光像素中提取亮度分量的一種計算方法如下：

用M表示圖像在水平方向上的像素數(shù)，用N表示圖像在豎直方向上的像素數(shù)；

用I_L表示長曝光圖像，用I_S表示短曝光圖像，所述I_L和I_S均為包含M×N個像素值的二維矩陣；

I_L和I_S均為按照Bayer(2x2)格式排列的像素值矩陣，即奇數(shù)行代表RGRGRG…像素值，偶數(shù)行代表GBGBGB…像素值，所述R、G、B分別代表紅、綠、藍三種顏色的像素

用Y_L表示從長曝光圖像中提取的亮度分量矩陣，則Y_L為包含M×N個灰度值的二維亮度矩陣；

用(i，j)表示所述I_L，I_S和Y_L中任一元素的坐標；

用I_L(i，j)表示當前位置像素，在此僅以當前位置為R像素的情況為例；

用I_L(i，j-1)表示當前位置左側(cè)的G像素；

用I_L(i，j+1)表示當前位置右側(cè)的G像素；

用I_L(i-1，j)表示當前位置正上方的G像素；

用I_L(i+1，j)表示當前位置正下方的G像素；

用I_L(i-1，j-1)表示當前位置左上方的B像素；

用I_L(i-1，j+1)表示當前位置右上方的B像素；

用I_L(i+1，j-1)表示當前位置左下方的B像素；

用I_L(i+1，j+1)表示當前位置右下方的B像素；

使用所述各個R像素值構(gòu)造Y_R，即

Y_R(i，j)＝I_L(i，j)；

使用各個所述G像素值構(gòu)造Y_G，即

使用所述各個Y_R，Y_G，Y_B構(gòu)造Y_L，即

利用所述亮度分量Y_L，以及從系統(tǒng)配置中獲取的一組參數(shù)，計算每個目標像素的融合權(quán)重因子；

所述融合權(quán)重因子的一種計算方法如下：

用W_in表示HDR Sensor輸出數(shù)據(jù)的位寬，通常為10或12；

用Y_{m_in}表示Y_L元素的最大可能值，即

從系統(tǒng)配置中獲取一個閾值參數(shù)T和一個斜率參數(shù)k，使用T，k，Y_max和Y_L構(gòu)造所述每個目標像素的融合權(quán)重因子α，即

根據(jù)所述融合權(quán)重因子，以及從系統(tǒng)配置中獲取的一組參數(shù)，計算每個目標像素的融合值。